CC BY
30
логии обезвреживания гальваношламов является актуальной задачей на сегодняшний день не только для Курганской области, но и для всей России.
Проблема обезвреживания изучаемого отхода в его «богатом» элементном составе (что усложняет задачу), в возможном колебании состава, а также в неоднородности образца (жидкость с твердыми включениями). Тем не менее усовершенствование технологии обезвреживания возможно в направлении введения наносорбентов различной природы на этапе предварительного связывания вредных компонентов шлама или непосредственно в цементную смесь.
Список литературы
1 Генцер И.В. Обеспечение экологической безопасности утилизации
гальванических шламов путем стабилизации отходов // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1999. №6. С. 43-46.
2 Генцер И.В. Влияние гальванических осадков на свойства бетонных
смесей и бетонов //Известия вузов. Строительство и архитектура. 1996. №7. С.67-70.
3 Зубарева Г.И. Утилизация шламов гальванических производств //
Химическая промышленность. 1999. №5. С. 296-298.
4 Скручинская Ж.В., Кривенко П.В., Лавриненко Л.В. Утилизация
гальваношламов на производстве шлакощелочных вяжущих // Цемент. 1993. №5-6. С.37-39.
5 Смирнова В. М. Разработка технологии энергосберегающей и
экологически безопасной комплексной утилизации медьсодержащих гальваношламов: дис. ... канд. техн. наук. Н.Новгород, 2000. 173 с.
6 Авторское свидетельство № 1098269 АС 22В7/00от 11.02.83.
Способ переработки материалов, содержащих тяжелые цветные и благородные металлы. О. М. Тлеукулов, С. С. Остапов, С. Т. Сулейманов, С. К. Халменов.
7 Патент РФ №207059 С1 6С 22В7/00 от 20.12.96. Способ
утилизации и переработки гальваноосадков / С. С. Шин, А.К. Рыльников, В.М. Чумарев, Р. И. Гуляева, А.П. Ржевский. Бюл.№1.
8 Основы аналитической химии. Практическое руководство: учеб.
пособие для вузов / под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высш.шк., 2001. 463 с.
9 Марцуль В.Н., Залыгина О.С., Шибека Л.А., Лихачева А.В.,
Романовский В. И. Некоторые направления использования отходов гальванического производства // Труды БГТУ. Химия и технология неорганических веществ. 2012. №3. С. 70-75.
УДК 543.544.45
Е.П. Выхованец, Л.В. Мосталыгина ФГБОУ ВПО «Курганский государственный университет» Ю.С. Русаков
ФГБУ СЭУ ФПС ИПЛ по Курганской области
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЖИДКОСТЕЙ АВТОМОБИЛЯ МЕТОДОМ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ЭКСПЕРТИЗ
Аннотация. Методом газожидкостной хроматографии были исследованы продукты тяжелых, легких и средне-дистиллятных нефтяных фракций. Показано, что на хро-матограммах как среднедистиллятных продуктов, так и продуктов тяжелых нефтяных фракций присутствует так называемая «гребёнка алканов». На хроматограммах тяжелых нефтепродуктов появляется множество пиков изомеризованных алканов и общий вид «гребёнки» несколько искажается.
Ключевые слова: газожидкостная хроматография, эксплуатационные жидкости автомобиля, расшифровка хроматограмм, пожарно-техническая экспертиза.
E.P. Vyhovanets1, L.V. Mostalygina1, Yu.S. Rusakov2
1 Kurgan State University
2 Federal State-funded Forensic Institution of Federal Firefighting Service Testing Firefighting Laboratory in Kurgan Oblast
IDENTIFICATION OF VEHICLE OPERATING LIQUIDS BY GAS-LIQUID CHROMATOGRAPHY METHOD IN FIRE INVESTIGATION PROBLEM SOLVING
Abstract. The article describes the study of products of heavy, light and middle-distillate petroleum fractions. The study shows that in the chromatograms of middle-distillate products as well as in the products of heavy oil fractions the so-called "alkanes comb" is present. Heavy oil product chromatograms show a lot of peaks of isomerized alkanes and the general appearance of the "comb" is slightly distorted.
Index terms: gas-liquid chromatography, vehicle operating liquids, interpretation of chromatograms, fire investigation.
ВВЕДЕНИЕ
Выявление причин возникновения пожаров, в том числе и в автомобильной технике, играет очень важную роль при решение задач пожарно-технической экспертизы. Причиной пожара может являться техническая неисправность автомобиля, а также поджог. При производстве подобных исследований перед экспертом-криминалистом стоит основная задача - идентификация эксплуатационных жидкостей автомобиля. Идентификацию проводят различными аналитическими методами. В нашем исследовании применяли метод газожидкостной хроматографии.
Работа проводилась на базе Федерального государственного бюджетного учреждения «Судебно-экспертное учреждение Федеральной противопожарной службы "Испытательной пожарной лаборатории''» по Курганской области (ФГБУ СЭУ ФПС ИПЛ по Курганской области).
В круг исследуемых веществ входили, прежде всего, нефтепродукты:
1) продукты лёгких нефтяных фракций (автомобильные бензины, сольвенты, бензины-растворители);
2) продукты среднедистиллятных фракций (дизельные топлива, керосины);
3) продукты тяжелых нефтяных фракций (масла различного назначения).
Особенности углеводородного состава первых двух указанных классов нефтепродуктов в настоящее время достаточно детально изучены. Поэтому при анализе данных веществ на сегодняшний день возможно решение не только диагностических, но и классификационных и идентификационных задач. Для этого с 2010 г. подразделениями Всероссийского научно-исследовательского института противопожарной обороны МЧС России ведётся составление общероссийской базы спектральных и хрома-тографических данных товарных нефтепродуктов. Данную работу можно рассматривать как вклад в составление региональной базы хроматографических данных потенциальных средств поджога, распространяемых торговыми сетями Курганской области. Получены хроматограм-мы шести нефтепродуктов и смесевых растворителей, среди которых можно назвать бензин Аи-92, дизельное топливо ДТЗ, керосин и растворители для лаков и красок.
Углеводородный состав продуктов тяжелых нефтяных фракций в настоящее время изучен слабо, для ис-
следования особенностей которого применяли современный физико-химический метод - газожидкостную хроматографию.
Преимущества данного метода:
1) высокая чувствительность метода, позволяющая определять компонентный состав смеси с концентрацией каждого компонента до 10"8-10"9 мг/мл;
2) высокая точность анализа с погрешностью измерения не более 5%;
3) высокая информативность определения типа анализируемой смеси по хроматограмме с использованием способа «отпечатка пальцев»;
4) высокая селективность, нет необходимости проводить предварительное разделение образца;
5) малый объем пробы - для анализа 1 мкл.
Хроматография является физико-химическим методом разделения смесей веществ, основанным на распределении компонентов смеси между двумя фазами -подвижной и неподвижной. В газожидкостной хроматографии в качестве неподвижной фазы применяют жидкость, а в качестве подвижной - инертный газ. Принцип разделения анализируемой смеси на компоненты основан на различии скоростей перемещения отдельных компонентов с подвижной фазой вдоль стационарной неподвижной фазы. Разделение веществ в подвижной фазе отображается хроматограммой - совокупностью пиков, отражающей состав анализируемых смесей.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Пробы эксплуатационных жидкостей исследовали методом газожидкостной хроматографии на аппаратно-программном комплексе «Хроматэк-Кристалл 5000.2» производства ЗАО «СКБ Хроматэк», снабженном пламенно-ионизационным детектором (ПИД). Чувствительность детектора составляет 10-10 г. Для анализа использовали высокоэффективную кварцевую капиллярную колонку марки 7еЬгоп-50, на внутренние стенки которой нанесена жидкая фаза, состоящая из 50%-фенил- и 50%-диме-тилполисилоксанов. Данные колонки используются для разделения сложных смесей в температурном интерва-
ле от 40 до 3200С. Длина колонки 30 м, диаметр - 0,25 мм и толщина слоя пленки жидкой фазы - 0,25 мкм.
В качестве газа-носителя используется гелий марки «А».
Чувствительность обнаружения нефтепродуктов в воде методом газожидкостной хроматографии составляет 0,02 мг/дм3.
Для получения хроматограммы исследуемой пробы, в соответствии с методикой, задавался следующий режим работы прибора (таблица 1).
Ввод проб осуществлялся в испаритель хроматографа при помощи микрошприца с делением потока 1:30, 1:200, 1:50, объём проб составил 1 мкл.
Исследование эксплуатационных жидкостей методом газожидкостной хроматографии проводилось по методике, используемой при производстве экспертных исследований нефтепродуктов, разработанной в подразделениях Всероссийского научно-исследовательского института противопожарной обороны МЧС [1; 2].
Исследовались не только нативные пробы веществ, но и нефтепродукты, подвергнутые разной степени выгорания, поскольку этого требуют задачи пожарно-техни-ческой экспертизы.
Таблица 1 - Режим работы прибора «Хроматэк-Кристалл 5000.2»
Параметр Значение
Температура детектора, °С 300,0
Температура испарителя, °С 300,0
Начальная температура термостата колонок, °С 40,0
Время изотермы, мин 5,0
Скорость подъема температуры колонки, оС /мин 4,0
Конечная температура колонки, °С 280,0
Давление газа-носителя, кПа 106,5
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Хроматограммы как среднедистиллятных продуктов, так и продуктов тяжелых нефтяных фракций представля-
.ПИД-1, мВ ПИД-1 BpeMflj мин Компонент
s Дизельное топливо ДТЗ
-550 in
-500
Рисунок 1 - Хроматограмма дизельного топлива зимнего
СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 9
91
ют собой так называемую «гребёнку алканов». На хрома-тограмме это выражается в наличии ряда равноотстоящих интенсивных пиков (рисунок 1). На хроматограммах тяжелых нефтепродуктов появляется множество пиков изомеризованных алканов, и общий вид «гребёнки» несколько искажается (рисунок 2).
Для хроматограмм моторных масел характерно на-личие«гребенки» алканов с числом углеродных атомов С19-С29 и большого количества изомеризованных алканов в области между данными пиками (рисунок 3).
Анализ хроматограмм трансмиссионных масел показал наличие пиков относительно легких алканов с числом углеводородных атомов С13-С19. На хроматограммах трансмиссионных масел также имеются неидентифици-рованные в ходе исследования пики. Можно предположить, что они относятся к дополнительным компонентами данного вида масел - присадкам (рисунок 4).
На хроматограммах тормозных жидкостей и адгезионного масла характерные пики алканов не выявлены. Можно предположить, что обнаруженные остатки на хро-матограмме тормозной жидкости соответствуют её компонентам - касторовому маслу, полигликолям и их эфи-рам (рисунок 5).
Полученные результаты были использованы при исследовании пожара, произошедшего в 2014 году в автомобиле иностранной марки. В районе выпускного коллектора автомобиля были обнаружены следы неизвестной жидкости. Попадание данной жидкости на высоконагретый коллектор стало причиной пожара. Осмотрев автомобиль, эксперты МЧС предположили, что это может быть жидкость из топливной системы, тормозная жидкость или жидкость из системы смазки автомобиля. От решения этого вопроса зависело, кто будет нести ответственность за произошедший пожар (владелец авто-
Рисунок 2 - Хроматограмма продукта тяжелых нефтяных фракций
Рисунок 3 - Хроматограмма моторных масел
130 Трансмиссионное масло
100 -90
22,5 25 27,5 30 32,5 35 37,5 40 12 5
Рисунок 4 - Хроматограмма трансмиссионного масла
Рисунок 5 - Хроматограмма тормозной жидкости
мобиля или автотехнический центр, в котором производился ремонт). Образец жидкости был отобран с поверхности деталей и направлен на лабораторное исследование. После проведенных исследований методом газовой хроматографии и флуоресцентной спектроскопии было установлено, что обнаруженная жидкость является дизельным топливом. Вышеуказанных пиков компонентов моторных масел и тормозных жидкостей на хроматограмме пробы не было. Таким образом, причастной к возникновению пожара оказалась топливная система автомобиля.
Следует отметить, что наибольшая информативность исследования достигается при комплексном исследовании жидкости методами газожидкостной хроматографии, ИК-спектроскопии и флуоресцентной спектроскопии.
Список литературы
1 Применение инструментальных методов и технических средств в
СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 9
экспертизе пожаров: сборник методических рекомендаций /под ред. И.Д. Четко и А.Н. Соколовой. СПб.: СПб филиал ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2008. 279 с. 2 ГОСТР 52406-2005. Вода. Определение нефтепродуктов методом газовой хроматографии.
УДК.663.25
Н.Ю. Ташланов, И.Н. Сайдалиев
Андижанский машиностроительный институт,
Узбекистан
ОСВЕТЛЕНИЕ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ СОКОВ ОБРАБОТКОЙ УЛЬТРАЗВУКОМ
Аннотация. В данной работе приведены результаты экспериментальных исследованный по влиянию ультразвука на осветление плодово-ягодных соков при различ-
93
